漢麻桿芯黏膠纖維的制備及結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、黏膠纖維是一種再生纖維素纖維，通常是以棉短絨和木材等不能直接用于紡織加工的天然纖維素纖維類物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)高溫蒸煮、漂白等工序制成漿粕，再經(jīng)過(guò)浸漬、壓榨、粉碎、老成等工序制成堿纖維素，堿纖維素與二硫化碳反應(yīng)生成纖維素黃酸鈉，纖維素黃酸鈉溶于稀堿經(jīng)過(guò)濾、脫泡、熟成后制成黏膠溶液，黏膠溶液經(jīng)酸浴、牽伸浴后凝固、分解、重新析出纖維素纖維即為黏膠纖維。 黏膠纖維又稱“人造棉”。從服用性能上看更像棉纖維，具有柔軟、吸濕透氣、易于染色、不產(chǎn)

2、生靜電、穿著舒適等特點(diǎn)，一直是紡織品和衛(wèi)生用品的重要原料，適宜制作舒適性紡織品。黏膠纖維能夠自然降解。 隨著人們收入的增加和生活水平的日益提高，人們對(duì)黏膠纖維的需求量不斷增加，以砍伐有限的森林資源來(lái)滿足黏膠纖維用原料已經(jīng)造成較嚴(yán)重的社會(huì)和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，我國(guó)黏膠纖維用漿粕原料相當(dāng)一部分只能依賴進(jìn)口，需求與供應(yīng)矛盾突出。加快我國(guó)黏膠纖維用漿粕原料的開(kāi)發(fā)研究十分必要和緊迫。 漢（大）麻是一種古老的經(jīng)濟(jì)作物，在我國(guó)有著悠久

3、的種植歷史，種植范圍十分廣泛，產(chǎn)量位居世界之首。漢（大）麻全桿由韌皮部、桿芯部、髓部三部分組成，韌皮部分約占20%～30%，桿芯部約占70%～80%。韌皮部的纖維素含量較高，可直接用于紡織；桿芯部的纖維素含量與針葉木、闊葉木接近，具有制備黏膠纖維用漿粕原料要求的先決條件。然而一直以來(lái)通常都被當(dāng)作廢料處理或當(dāng)成柴禾燒掉，其應(yīng)用一直沒(méi)有得到足夠的重視。 本文采用漢（大）麻桿芯作為原料，選用預(yù)水解硫酸鹽法，通過(guò)蒸煮、打漿、漂白等常規(guī)工

4、序制備黏膠纖維漿粕，探索最佳蒸煮條件，使?jié)h（大）麻桿芯漿粕品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到合格要求，同時(shí)漢（大）麻桿芯漿粕纖維素含量與漿粕得率達(dá)到最佳平衡，漿粕得率為30%。通過(guò)改變浸漬、黃化、紡絲等條件確定漢（大）麻桿芯漿粕制備黏膠纖維的最佳工藝，制備合格的黏膠纖維。 漢（大）麻桿芯黏膠纖維中除以纖維素主體（>92）外，含有1～2%的木質(zhì)素，微量四氫大麻酚類物質(zhì)，極微量金屬元素等。這些物質(zhì)的存在一定程度賦予了漢（大）麻桿芯黏膠纖維特殊的結(jié)構(gòu)和性能

5、。 通過(guò)采用紅外光譜、掃描電鏡、X射線等先進(jìn)的測(cè)試方法，探討漢（大）麻桿芯黏膠纖維的結(jié)構(gòu)。測(cè)試結(jié)果表明：漢（大）麻桿芯黏膠纖維中纖維素、木質(zhì)素與大麻酚類等物質(zhì)分子相互結(jié)合，形成纖維素-木質(zhì)素、纖維素-四氫大麻酚、木質(zhì)素-四氫大麻酚、纖維素-木質(zhì)素-四氫大麻酚碳水化合物復(fù)合體。這些種復(fù)合體以復(fù)雜的空間立體結(jié)構(gòu)存在。漢麻桿芯黏膠纖維分子取向度稍低于普通黏膠纖維。結(jié)晶度高于普通黏膠纖維，屬于纖維素Ⅱ型，無(wú)定形區(qū)結(jié)構(gòu)較松散，可及度較大。

6、漢（大）麻桿芯黏膠纖維橫截面為不規(guī)則的鋸齒形，縱向?yàn)閹в袟l紋的平直柱體。 通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法測(cè)試漢（大）麻桿芯黏膠纖維的力學(xué)、熱學(xué)、吸濕、染色、抗菌、抗紫外線性能等。測(cè)試結(jié)果表明：漢（大）麻桿芯黏膠的單纖維一次拉伸性能稍優(yōu)于普通黏膠纖維，其應(yīng)力應(yīng)變曲線屬于低強(qiáng)高伸型，纖維斷裂方式屬于脆性斷裂，但干、濕態(tài)初始模量較普通黏膠大，表明其剛度較大；漢（大）麻桿芯黏膠纖維的熱分解起始溫度為290～308℃之間，與普通黏膠纖維一樣，較耐